1991年，市委、市政府作出《关于促进科技进步的决定》，印发《关于创办济宁市高新技术产业开发区的意见》，当年科技三项经费支出897万元，比1990年增加2倍多。1991—1995年，全市实施市级以上各类科技计划1082项，累计新增工业产值51.7亿元，增加利税7.8亿元，增加农业收益9.6亿元。1996—2000年，全面实施科教兴市和可持续发展战略，开展以产品和人才为主题的科技进步年活动，依靠科技进步促进经济社会发展成为全市的共识。五年间，组织实施各类科技计划项目1311项，取得重大科技成果1300项。2002年8月，市委、市政府印发《关于进一步加快高新技术产业发展的意见》；2004年12月，印发《关于加强科技创新、进一步加快高新技术产业发展的意见》。2002年，济宁市被国家科技部批准为国家级生物技术产业基地，2003年被国家科技部批准为工程机械产业基地，2006年被国家科技部批准为纺织新材料产业基地。2006—2010年，围绕建设创新型城市，加快实施创新驱动发展战略，依靠科技创新推动全市产业结构调整和经济增长方式转变。2006年，市政府印发《关于增强自主创新能力建设创新型城市的决定》，明确建设创新型城市的总体要求和任务目标；颁布实施《济宁市中长期科学技术发展规划纲要》，提出2006—2020年全市科技发展的指导方针、基本原则、重点任务和保障措施。2008年，建立曲阜裕隆生物科技有限公司“免疫诊断试剂”和博特精工股份有限公司“机械工业滚动功能部件”国家工程实验室。2009年，国家知识产权局批准济宁市为国家知识产权示范创建市，如意科技集团有限公司完成的“高效短流程嵌入式复合纺纱技术及产业化”项目获国家科技进步一等奖；同年5月，山东省科技活动周开幕式暨全省科技人员服务企业行动启动仪式在济宁市举行，山东省鲁南工程技术研究院成立。2010年，邀请省科学院战略研究所制订全市《“十二五”科技发展规划》，全市高新技术产业产值达到1603.34亿元，占规模以上工业产值的35.54%，圆满完成全省“十一五”末高新技术产业产值占规模以上工业产值35%的目标任务。
1991—2010年，全市组织实施国家、省、市科技计划项目5865项，取得重大科技成果2576项，获国家、省级科技进步、发明、自然科学奖390项。梁山县山东科龙畜牧产业有限公司与中国农业大学联合组建国家“863”转基因动物山东基地，开展克隆与转基因牛研究，培育出克隆牛20头，转基因牛14头，并成功培育出世界上第一头可用于治疗人胃溃疡疾病的转有人岩藻糖转移酶基因体细胞克隆牛。举办10届中国专利高新技术产品博览会和8次院士济宁行活动，形成济宁市独具特色的科技交流合作品牌。第十届中国专利高新技术产品博览会首次将科技、人才、金融三大要素聚合在一起，邀请来自全国的426家参展单位，院士、专家教授和专利持有人1400多名，展出展位1200个，成交技术项目316项，项目投资额216.9亿元，技术成交额5.1亿元。2010年，全市具有高级专业技术职务人员1.14万人，高层次人才总量比例达到8.78%，其中，泰山学者5人，享受国务院颁发政府特殊津贴专家65人、省有突出贡献的中青年专家37人，市有突出贡献的中青年专家222人。截至2010年12月，全市累计申请专利2.06万件，授权专利1.46万件。2005年起，对发明专利进行单独统计，累计申请发明专利1500件，授权发明专利338件。